[发明专利]用于沿网络的信号路径传输数据的背板模块

说明书

本发明涉及一种用于沿网络的信号路径传输数据的背板模块，该背板模块用于沿着网络的信号路径将数据传输到附接至信号路径的一个或多个功能模块，该背板模块包括印刷电路板、附接至印刷电路板的功能模块电连接器、以及机械致动的旁路电路组件，当功能模块未附接至功能模块电连接器时，该旁路电路组件沿信号路径维持信号连续性。

技术领域

本公开总体上涉及采用背板的网络，该网络提供通过附接至背板的多个电连接器的导电信号路径。

背景技术

工业控制网络通常采用导电信号路径，该导电信号路径沿网络传输数据信号、电力信号或电力和数据两者的信号。信号路径可以布置在不同的网络拓扑中，包括总线网络拓扑（其中信号路径沿线性支路或分支路径延伸）或环形网络拓扑（其中信号路径沿闭环延伸）。在某些环形网络中，信号路径包括两个环，该两个环可以独立承载信号，并在信号路径中断的情况下提供冗余。

信号路径可以形成在背板上，背板承载多个功能模块并且将多个功能模块连接到网络。功能模块可以处理从网络读取的数据，可以将数据写入网络，或者可以执行其他任务。

信号路径穿过附接至背板的功能模块。主动功能模块能够从信号路径读取数据和/或将数据写入信号路径。被动功能模块仅仅通过功能模块穿过信号路径以维持信号路径的连续性，而无需读取或写入数据。

背板可以是由单片式印刷电路板形成的单件式背板。印刷电路板可以将多个功能模块连接到信号路径。替代地，背板可以由多个背板模块形成，每个模块包括印刷电路板。在每个印刷电路板的侧部的左电连接器和右电连接器使背板模块互连，并且能使得由背板模块形成的背板尺寸在使用中有所变化。

在某些网络中，印刷电路板上的信号路径可由单个导电路径组成，该导电路径对应于沿单个导线传输信号。在其他网络中，印刷电路板上的信号路径可由多个导电路径组成，这些导电路径对应于沿着多个导线线缆传输信号，每个导电路径对应于不同的导线。例如，基于以太网的工业控制网络的信号路径可以形成为与4线以太网线缆的导线相对应的四导电路径。

单片式背板的印刷电路板可承载多个功能模块电连接器，这些功能连接器将功能模块可去除地安装到印刷电路板。模块化背板的印刷电路板通常承载单个功能模块电连接器。

功能模块电连接器包括导电信号路径，该导电信号路径连接到印刷电路板的信号路径。如果功能模块未附接至功能模块电连接器，则通过功能模块电连接器的信号路径通常是打开的。功能模块包括电连接器，该电连接器与功能模块电连接器配合并且闭合信号路径，以使得信号路径能够延伸通过功能模块。

如下所述，在功能模块电连接器（其功能模块已去除）处的信号路径中断可以阻止数据被传输到网络上的其他功能模块。

图24示出了采用由单个印刷电路板形成的单片式背板512和附接至该背板的多个相似的功能模块电连接器514的工业控制网络510的一部分。每个功能模块电连接器旨在接纳相应的功能模块516，该功能模块516通过连接器电连接并且至少部分机械地连接至背板。

图24示出了沿着被构造为总线拓扑的工业控制网络的一部分来传输以太网信号路径S的背板512、功能模块电连接器514和功能模块516。数据依次穿过每个功能模块，然后从背板出来。背板可形成用于较大网络拓扑的信号路径的一部分。

信号路径S包括四个平行的导电路径，这些路径对应于4线以太网线缆的导线。

如果从功能模块电连接器514上去除功能模块516，则以太网信号流与下游功能模块的通信将被功能模块电连接器处的信号路径中的开路中断。参见图25，其中一个功能模块已从连接器去除。信号中断部在图中用“X”表示。